110kV主變降耗中電能計量的作用探析

張書華

【摘要】隨著社會的發(fā)展，人們的用電需求量逐漸增加，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性也提出了更高的要求。電能計量系統(tǒng)能夠為節(jié)能減耗工作提供重要的數(shù)據(jù)資料，對降低電能耗損、保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要的意義。本文主要首先分析了電能計量在節(jié)能降耗工作中的作用，以江西某供電局為例，分析電能計量在110kv主變降耗中的應(yīng)用實踐，并提出了電能計量在110kv主變降耗中的應(yīng)用措施。

【關(guān)鍵詞】110kv主變降耗;電能計量;作用;措施

電能在人們的生產(chǎn)、生活中有著極其重要的地位，對電能的需求量也隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與生活水平的提高逐漸增加，那么要滿足人們巨大的用電需求量，節(jié)能降損是十分必要的。近年來，電力系統(tǒng)不斷改革，對電能計量工作也提出了更高的要求，電能計量的準(zhǔn)確性與完整性受到了越來越多人的重視。電力系統(tǒng)的發(fā)電量、線損率、煤耗、供電量等指標(biāo)的計算都與電能計量有關(guān)，所以實施科學(xué)合理的計量方式，提高電能計量的準(zhǔn)確性與完整性，有助于電力設(shè)備的高效利用。

1.電能計算對減損的作用

電能計量不僅能夠為市場交易與營銷活動提供基礎(chǔ)的技術(shù)支持與數(shù)據(jù)資料，也為電能生產(chǎn)技術(shù)單位判斷設(shè)備是否具有經(jīng)濟(jì)性，提供重要的分析資料。通過準(zhǔn)確的電能計量核算，能夠有效的分析運行中的電力設(shè)備，如電力變壓器等的損耗是否超過了允許值，這是電力企業(yè)更換高耗能電力設(shè)備的重要依據(jù)，也是降低電力設(shè)備能耗的重要手段。

先進(jìn)的電能計量工具能夠為電網(wǎng)的節(jié)能改造工程提供有效的數(shù)據(jù)，電能計量器具是電壓、頻率、有功功率、無功功率等數(shù)據(jù)的直接來源。電能計量器具計量的準(zhǔn)確性、技術(shù)的先進(jìn)程度直接影響了數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與應(yīng)用，所以電力企業(yè)要加大投資力度，及時更新電能計量器具，并積極的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，為電網(wǎng)的節(jié)能改造工程提供準(zhǔn)確、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料。

因為對電能計量數(shù)據(jù)的分析為我國的節(jié)能改造工程提供了科學(xué)依據(jù)，所以要加強計量數(shù)據(jù)的分析，通過計量管理提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。對運行中的電力設(shè)備進(jìn)行節(jié)能監(jiān)測，并根據(jù)準(zhǔn)確的計量數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析與評價，及時發(fā)現(xiàn)電力運行中的問題，對節(jié)能改造工程與電網(wǎng)的運行方式進(jìn)行合理的調(diào)整，提高電能的利用率，降低能耗，提高電力系統(tǒng)的運行效率。

利用GPRS、CDMA網(wǎng)絡(luò)可以將采集終端的電能數(shù)據(jù)進(jìn)行自動整理與分析，傳輸?shù)接嬃孔詣踊到y(tǒng)，并建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)電量耗能單元遠(yuǎn)程秒表的智能化管理，建立完善的電能計量自動化系統(tǒng)，使之具有采集功能、統(tǒng)計功能與數(shù)據(jù)資源共享功能。其中采集功能指的是能夠?qū)崟r抄讀耗能單元的電壓、電流、功率因數(shù)與電量等電力設(shè)備的運行參數(shù);統(tǒng)計功能指的是對耗能單元的電流、電壓、功能因數(shù)與電量等電力運行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計，并實時監(jiān)督與分析電網(wǎng)的實際運行狀況，保證電力設(shè)備的安全與穩(wěn)定。計量自動化系統(tǒng)可以按照年、月、日的順序?qū)⒏鞑杉c或全廠各隊的用電量形成有效的、全面的報表;數(shù)據(jù)共享指的是主站系統(tǒng)能夠和電力公司的MIS、營配一體化等進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，提供準(zhǔn)確、有效的數(shù)據(jù)資料，實現(xiàn)抄表或用電的自動化管理。

計量自動化還能夠?qū)㈦娔苡嬃繑?shù)據(jù)與計算機模擬軟件結(jié)合，利用計算機模擬軟件及時的對目前電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，并找到能量耗損過大的設(shè)備，及時更新與處理高耗能的電力設(shè)備。將電力發(fā)展與通訊技術(shù)結(jié)合，可以把電力設(shè)備中的設(shè)備參數(shù)或電能計量單位的數(shù)據(jù)信息快速的發(fā)送到指定目的地。這節(jié)約了大量的運輸時間，也打破了空間與時間上限制，提高了電力企業(yè)的管理水平，能夠在最短的時間里達(dá)到節(jié)能減耗的效果，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.電能計量在110kv主變降耗中的應(yīng)用實踐

2.1 分析計量數(shù)據(jù)

江西某供電局根據(jù)《計量法》的相關(guān)規(guī)定制定統(tǒng)一的電能計量管理，建立完善的計量器具信息管理系統(tǒng)。在該局的計量部與供電局的基層班組間，已經(jīng)實現(xiàn)了儀表適用情況與儀表鑒定結(jié)果的無紙化傳遞，也實現(xiàn)了信息資源的共享。在110kv主變降耗中，電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要元件，可以向不同電壓等級的電力設(shè)備傳輸電能，讓不同的用戶使用適合的電能，但是在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換過程中，會產(chǎn)生一定的耗損，主要有銅耗與鐵耗。

運行中的變壓器的經(jīng)濟(jì)性直接體現(xiàn)在損耗的大小，因此，分析電能計量數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確的判斷運行變壓器的經(jīng)濟(jì)性，從而采取有效的節(jié)能降損的措施，提高變壓器的運行效率，減少變壓器運行的損耗，增加輸送功率，降低110kv電能中的線損，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本供電局在2008年的線損率是7%，在該區(qū)共有24臺220kv主變，162臺110kv主變，24785臺10kv配電變壓器，從理論上計算線損率應(yīng)該為5.6%，但是各種變壓器的損耗率為1.4%，在總耗損中的比重很大，若按照當(dāng)年138億千瓦時的供電量來計算，那么損失的電量約為2億千瓦時，由此可見，變壓器這種高效能的電能轉(zhuǎn)換元件的損耗是值得重視的。下面根據(jù)計量管理系統(tǒng)對本市城區(qū)運行的30臺110kv主變變壓器進(jìn)行分析，遵循大型變壓器的損耗值應(yīng)該小于1%的原則，將其中5臺損耗大的變壓器參數(shù)羅列出來，如表1所示：

表1 運行變壓器的相關(guān)參數(shù)表

變壓器 型號 生產(chǎn)日期 生產(chǎn)廠家 損耗值（%） 功率因數(shù)

1號主變 SFZB-40000/110（H） 2002.5 廣州電力設(shè)備廠 1.4774 0.91

2號主變 SFZ9-40000/110 1994.1 廣州電力設(shè)備廠 1.6333 0.98

3號主變 SFZ9-40000/110 1993.6 廣州電力設(shè)備廠 2.3200 0.88

4號主變 SFZ9-40000/110 1993.10 廣州電力設(shè)備廠 2.7396 0.98

5號主變 SFZ9-40000/110 1999.10 中山南方變壓器有限公司 1.6632 0.88

根據(jù)變壓器的效率計算公式：

在這個公式中，額定電壓下為空載損耗用P0來表示，短路損耗用Pk來表示，主變視在功率用SN來表示;PO為常量，其余參數(shù)在運行過程中，會隨著實際負(fù)荷而發(fā)生變化。通過分析，得出了下面這些結(jié)論。

2.2 結(jié)論與建議

2.2.1 主變老化

根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以得出，運行中的110kv主變大多是舊主變，設(shè)備運行時間都比較長，主變的老化加大了損耗，如一號主變與2號主變。設(shè)備的長時間運行，導(dǎo)致變壓鐵芯中的磁滯損耗與渦流損耗以及變壓器中的介質(zhì)損耗都會有所增加，從而增加整個變壓器的損耗，因此對于這些運行時間長、高損耗的舊主變就應(yīng)該及時的更換。

2.2.2 功率因數(shù)低

功率因數(shù)低時造成主變頻率偏低的主要原因，如2號主變與5號主變，它們的功率因數(shù)是0.88，1號主變的功率因數(shù)是0.91，4號主變的功率因數(shù)則為0.84，根據(jù)理論計算公式可以得出，功率因數(shù)越大，主變頻率越高，損耗也越低，因此要加強對主變運行的監(jiān)控，提高主變功率，降低110kv主變損耗。

2.2.3 運行方式

因為供電的可靠性是電力企業(yè)的工作重點，所以部分變電站的負(fù)荷不重。兩臺主變采用并列運行方式，使主變負(fù)荷率較低，如1號或2號主變。

2.2.4 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低

一些110kv主變由于生產(chǎn)與運行時間早，設(shè)備的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低，如2號主變（SFZ9-40000/110），這些比較老舊的變壓器要比新型的變壓器運行損耗大的多，所以要重點更換這些設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低的110kv主變。

2.2.5 地區(qū)負(fù)荷分配不平衡

由于一些110kv站的負(fù)荷較輕，造成主變的容載比較高，影響了設(shè)備的運行效率，這是由負(fù)荷區(qū)域的經(jīng)濟(jì)變化與電網(wǎng)規(guī)劃的因素造成的問題。因此，在電網(wǎng)規(guī)劃時要具有超前意識，能夠?qū)ξ磥碡?fù)荷的增長進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，提高110kv主變的利用率，降低能耗。

3.提高電能計量在110kv主變降耗中的應(yīng)用

電能計量這種信息管理技術(shù)主要是以計算機為基礎(chǔ)，利用該技術(shù)在數(shù)據(jù)的計算、整理與資源共享等方面的優(yōu)勢，對不同的高低壓電能計量裝置、數(shù)據(jù)采集設(shè)備與負(fù)荷信息系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)化、加工，使之成為動態(tài)、綜合、有序的計量管理系統(tǒng)，為電力系統(tǒng)提供實時的電量信息，并對線路的運行損耗進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，減少計量器誤差，及時發(fā)現(xiàn)不合理的用電情況。

為了提高電能計量系統(tǒng)的管理水平與計量技術(shù)，積極發(fā)揮電能計量在110kv主變中的降損作用，各供電力部門應(yīng)該按照《計量法》及其相關(guān)法律規(guī)定，制定統(tǒng)一的計量方式與計量管理，建立健全的計量器具信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)電能計量部與直屬供電局基層班組間的無紙化傳遞儀表的使用情況與儀表的鑒定結(jié)果，并實現(xiàn)無紙化信息資源共享。加強信息管理系統(tǒng)的監(jiān)督與應(yīng)用，能夠有效的完善強制檢定儀表制度，貫徹落實儀表的周期檢定，確保儀表檢定的合格率，從而提高電能計量的信息管理水平。

為提升電能計量的準(zhǔn)確性與完整性，用電信息采集系統(tǒng)和智能電表被應(yīng)用到電力系統(tǒng)中。用電信息采集系統(tǒng)能夠24小時不間斷對電力系統(tǒng)實施全方位監(jiān)測，直接對客戶實行遠(yuǎn)程服務(wù)，避免傳統(tǒng)用電檢查中檢查人員徇私舞弊，檢查不全面的問題，用電信息采集系統(tǒng)還實現(xiàn)了線損的現(xiàn)代化管理，增強了線損數(shù)據(jù)的時效性，易于發(fā)現(xiàn)線路運行中存在問題，降低線損耗能。智能電表具有起動電流小、低功耗、無潛動、寬負(fù)荷、穩(wěn)定性好、安裝方便等特點，智能電表采用屏蔽和抗干擾性強的電子元件，其精度不受頻率、溫度、電壓 高次諧波影響，具有很強的實用價值，在一定程度上杜絕了偷電漏電現(xiàn)象，提高電力計量的準(zhǔn)確性。

4.結(jié)語

社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的破壞，激化了人與自然之間的矛盾，能源短缺的現(xiàn)狀也嚴(yán)重阻礙了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以我國必須走可持續(xù)發(fā)展道路，堅持社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。電力工業(yè)是生產(chǎn)清潔二次能源的主要產(chǎn)業(yè)，也是實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展、建立節(jié)約型社會的重要行業(yè)，所以電力企業(yè)要積極降低能耗，制定合理的節(jié)能降損目標(biāo)，并采取有效的降低能耗的措施，實現(xiàn)節(jié)能降損的目標(biāo)，并提高電能質(zhì)量，保證電網(wǎng)輸送效率。

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